CN115829523A - 一种城轨车站bim模型中构件识别码数字化审查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,涉及城市轨道交通设计技术领域,针对现有技术中BIM模型的检查方式多为人工逐一检查BIM模型正确性、内容和深度需要耗费大量人力和时间,效率极其低下,且主观性较强的问题,本发明通过自动提取构件的构件类型识别码和几何顺序识别码,降低工作的繁琐程度,提高了工作效率和信息准确率;通过自动审查构件的构件类型识别码和几何顺序识别码,避免了对BIM模型进行人工进行审查的不客观性与随意性,进一步提高了审查效率及准确率,提高设计成果质量;根据审查结果将BIM模型中构件进行可视化显示,可以很好地实现审查过程与审查结果的互动关联,为后续整改工作指明了方向。
Description
技术领域
本发明涉及城市轨道交通设计领域,尤其涉及一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是指在建设工程及设施的规划、设计、施工以及运营维护阶段全寿命周期创建和管理建筑信息的过程,全过程应用三维、实时、动态的模型涵盖了几何信息、空间信息、地理信息、各种建筑组件的性质信息及工料信息,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,具有可视性、协调性、模拟化、优化性、可出图性的特点。这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。基于以上优势,BIM在城轨工程中已经得到了广泛的应用。
城市轨道交通工程领域目前正在快速数字化转型中,实现城市轨道交通设计结果的数字化审查,及其审查结果的有效性,直接影响着城市轨道交通工程项目的整体品质,甚至影响未来城市的科学、合理发展。
城轨工程包括车站工程、区间工程、车辆段工程,工程的设计、施工、运维阶段涉及的专业和参建方数量庞大,在利用BIM技术进行全生命周期数字化转型应用时,具有工程全数据在统一平台上整合的困难。
传统的轨道交通数字化审查,存在多种弊端,例如,在审查的方式和精度上,大量使用人工进行点、线、面、圆等非实体表达方式的审查,对三维模型的审查仍是针对大量非结构化数据,数据关联性差,且存在大量的潜在信息冲突风险,冗余信息量大,且存在大量的人工调整,使得数据的整体可靠性降低。
在现有技术中,例如基于《城市轨道交通工程数字化设计成果的交付率评估方法》的专利文献中,提供了一种将设计成果进行交付率的评估方法,该方法只提供了评估交付率的结果,数据需要人工进行比对分析,难以达到数字化、自动化效果。又例如在《一种城市轨道交通数字化设计与评估系统及其构建方法》的专利文献中,提供了一种实现设计与评估数据的互动及关联,提高设计系统的自动化程度,提高设计效率的方法,但没有对设计成果进行审查的方法,难以确保设计成果质量。
因此,在城市轨道交通设计领域中,如何实现对BIM构件识别码数字化审查的参数指标体系,进行自动化审查,提高审查效率及准确性,提高设计成果质量,成为本领域中亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,将城市轨道交通工程车站结构BIM构件作为审查对象,基于构建的数字化审参数类型标准和参数值标准,通过提取BIM模型中的几何信息和非几何信息,将信息进行比对,形成的比对结果以可视化方式反馈至BIM模型。实现审查工作的自动化,提高审查效率及准确性,提高设计成果的质量。
本发明提出了一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,包括如下步骤:
步骤S0:提取BIM模型中每个构件的构件类型识别码Y和几何顺序识别码,其中构件类型识别码Y为构件的类型码,几何顺序识别码为构件特征点的坐标,根据构件类型识别码和几何顺序识别码形成构件的信息总码S总;
步骤S1:审查所述构件类型识别码是否符合构件类型识别码编码标准的要求,并记录符合构件类型识别码编码标准要求的构件的数量,根据上述数量计算所述构件类型识别码完整度W;
步骤S2:判断构件类型识别码完整度W是否符合要求,
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,则进入步骤S3;
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则认为BIM模型中所有构件未通过审查,进入步骤S4;
步骤S3:审查每个所述构件的几何顺序识别码和信息总码S总;
步骤S4:依据审查结果,对所述构件形成可视化显示,具体包括:
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则对BIM模型中所有构件赋颜色1;
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准、且S总符合标准的构件赋颜色2;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准,且S总不符合标准的构件赋颜色3;
对构件类型识别码和几何顺序识别码至少其一不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色4;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色5。
进一步的,所述步骤S2进一步包括,若构件类型识别码完整度W不符合要求,则更新构件类型识别码编码标准,返回步骤S1重新计算构件类型识别码完整度W,并再次判断构件类型识别码完整度W是否符合要求。
进一步的,所述构件类型识别码完整度W的计算如下:
W=J合格/J审查
其中:
J审查:BIM模型中所有构件的数量;
J合格:BIM模型中构件类型识别码符合要求的构件的数量。
进一步的,若构件类型识别码完整度W≤90%,则构件类型识别码完整度W不符合要求。
进一步的,步骤S0中所述根据构件类型识别码和几何顺序识别码形成构件的信息总码S总,具体包括:
S01:依据所述构件的几何顺序识别码计算几何平均数HZ,HZ=(XZ,YZ,ZZ),计算方法如下:
其中:
n:BIM模型中构件内点的个数;
Xi:构件内点的X坐标值;
Yi:构件内点的Y坐标值;
Zi:构件内点的Z坐标值;
S02:在构件识别码后依次连接几何平均数的X、Y、Z坐标,形成信息总码S总。
进一步的,所述步骤S3,若构件的构件类型识别码第一级为9位的唯一码,第二级为2位,则构件类型识别码符合要求。
进一步的,所述步骤S3中若所述构件的几何顺序识别码单位为毫米,保留3位小数,则几何顺序识别码符合要求。
进一步的,所述步骤S3中若所述信息总码S总是为唯一码,则信息总码符合要求。
进一步的,所述构件类型识别码编码标准更新条件是,当此次完整度计算结果高于上次完整度计算结果,则更新构件类型识别码编码标准,当此次完整度计算结果小于或等于上次完整度计算结果,则不再更新构件类型识别码编码标准。
与现有技术相比较,本发明的有益效果在于:
其一,本发明通过自动提取构件的构件类型识别码和几何顺序识别码,大大降低了人工输入信息时大量而又重复的工作,降低工作的繁琐程度,提高了工作效率,信息准确率也得到明显提升。
其二,本发明通过自动审查构件的构件类型识别码和几何顺序识别码,避免了对BIM模型进行人工进行审查的不客观性与随意性,提高了审查效率及准确性,提高设计成果质量。
其三,本发明根据审查结果将BIM模型中构件进行可视化显示,可以很好地实现审查过程与审查结果的互动关联,为后续整改工作指明了方向。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例一的系统执行流程图;
图2为本发明具体实施例二的系统执行流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应当知晓,下述具体实施例或具体实施方式,是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式,而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的,除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时,下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式,而不作为限定本发明的保护范围的理解。
下面结合附图(表)对本发明的具体实施方式做出说明。
针对现有技术中BIM模型的检查方式多为人工逐一检查BIM模型正确性、内容和深度需要耗费大量人力和时间,效率极其低下,且主观性较强的问题,本发明提供一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,将城市轨道交通工程车站结构BIM构件作为审查对象,基于构建的数字化审查标准,通过提取并审查BIM模型中的构件类型识别码和几何顺序识别码,并将对应后的信息进行深度审查,形成的审查结果以可视化方式反馈至BIM模型,可以很好地实现审查过程与审查结果的互动关联,实现审查工作的自动化,提高审查效率及准确性,提高设计成果质量。
在实际的设计操作或者试用中,可以通过如下优选的方式来实现。需要说明的是,以下系统的构建,以基于Autodesk Revit系统的改进实现,本技术方案当然也可以通过基于其他设计系统进行搭建,此处仅以此为例以便于阐述本发明的基本原理,不应当以该Autodesk Revit系统为限定来理解本发明的方案所适用的范围。
具体实施方式一
在一个具体的实施例中,本发明的技术方案,可以通过以下步骤方式实现系统的搭建,以的基本功能实现。图1为本发明具体实施例一的系统执行流程图。
本发明提出一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,包括步骤:
步骤S0:提取BIM模型中每个构件的构件类型识别码Y和几何顺序识别码,其中构件类型识别码Y为构件的类型码,几何顺序识别码为构件特征点的坐标,根据构件类型识别码和几何顺序识别码形成构件的信息总码S总。
信息总码S总由所述构件类型识别码和所述几何顺序识别码形成,具体包括:
S01:依据所述构件的几何顺序识别码计算几何平均数HZ,HZ=(XZ,YZ,ZZ),计算方法如下:
其中:
n:BIM模型中构件内点的个数;
Xi:构件内点的X坐标值;
Yi:构件内点的Y坐标值;
Zi:构件内点的Z坐标值;
S02:在构件识别码后依次连接几何平均数的X、Y、Z坐标,形成信息总码S总。
构件类型识别码是可以代表构件类型的代码,每一个构件对应一个构件类型识别码,包括第一级构件类型识别码和第二级构件类型识别码,第一级构件类型识别码可反映出该构件所属的总类型,如墙、梁、板、柱,第一级和第二级构件类型识别码可共同反映出该构件所属的分类类型,如顶板、底板等。
几何顺序识别码为构件特征点的坐标,每个构件中有若干个特征点,通过所有特征点的坐标,可反映出该构件的形状、尺寸等信息。
步骤S1:审查所述构件类型识别码是否符合构件类型识别码编码标准的要求,并记录符合构件类型识别码编码标准要求的构件的数量,根据上述数量计算所述构件类型识别码完整度W。
构件类型识别码编码标准是构件审查的基础,可根据不同项目、不同模型、不同构件以及审查经验不停的更新现有标准,以达到提高准确率、提高效率的目的。
如构件类型识别码编码标准如下:
此表为简单的分类编码标准,仅为一个具体实施方式选择的标准,可根据经验及实际情况增加或减少各项的内容,以提高完整度审查的效率。
根据构件类型识别码编码标准对BIM模型中的所有构件的构件类型识别码进行审查。当提取出的构件识别码在构件类型识别码编码标准包含内,则该构件的构件类型识别码为合格。
根据符合构件类型识别码编码标准要求的构件的数量,计算所述构件类型识别码完整度W。
在该步骤中,对构件类型识别码的审查,既可以得到构件类型识别码完整度W,也可得出每个构件的构件类型识别码是否符合要求,简化了后续审查的步骤,为每个构件进行可视化显示时,提供依据。
对构件类型识别码的要求是包括9位唯一的第一级构件类型识别码和2位第二级构件类型识别码。
BIM模型的构件类型识别码完整度W的计算如下:
W=J合格/J审查
其中:
J审查:BIM模型中所有构件的数量;
J合格:BIM模型中构件类型识别码符合审查要求的构件数量。
一个具体的BIM模型中,构件的数量J审查已知,提取出所有构件的构件类型识别码,依据构件类型识别码编码标准,得出构件类型识别码符合审查要求的构件数量J合格,则可根据公式W=J合格/J审查计算出BIM模型的构件类型识别码完整度W。
步骤S2:判断构件类型识别码完整度W是否符合要求,
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,则进入步骤S3;
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则认为BIM模型中所有构件未通过审查,进入步骤S4。
构件类型识别码完整度W>90%,则构件类型识别码完整度W符合要求;构件类型识别码完整度W≤90%,则构件类型识别码完整度W不符合要求,直接给出审查结果。
步骤S3:审查每个所述构件的几何顺序识别码和信息总码S总。
当构件类型识别码完整度W符合要求时,继续审查构件几何顺序识别码和信息总码S总,再给出审查结果。
在步骤S1对构件类型识别码完整度W进行审查时,已经完成了对构件类型识别码的审查,因此此处只是对构件几何顺序识别码和信息总码S总再进行审查,结合S1的审查结果,可以给出对每个构件的最终的审查结果。
一个合格的几何顺序识别码中所有的X、Y、Z坐标值都是以毫米为单位,且保留3位小数,形成三维的几何顺序识别码;一个合格的信息总码S总应是唯一的。
如位于车站站厅层的人防墙A:
可以在Autodesk Revit中利用API接口二次开发插件, 提取BIM模型中的构件类型识别码信息、几何顺序识别码信息。
第一级构件类型识别码为101 12 10 42,为唯一码;
第二级构件类型识别码为03,可重复;
构件内所有坐标点的几何平均数HZ为(3476.124,54378.567,23567.439);
则该车站站厅层的人防墙A的S总为:101 12 10 42-03-3476.124-54378.567-23567.439,为唯一码。
对S总进行审查时,若构件的构件类型识别码相同,则可以直接审查几何平均数HZ。若构件类型识别码相同的构件中,存在几何平均数HZ完全相同的构件,判定S总不符合要求。
在对HZ的审查时,可以先依据几何平均数的点坐标值大小进行排序,排序后对XZ、YZ或YZ、ZZ或XZ、ZZ数据相同的构件进行提取,优先进行排序处理,可有助于提高审查效率。
依据几何平均数的点坐标值大小进行排序,可以选择如下的排列规则,但不局限于该排列规则:
a令所有构件集合为F,F={Z(XZi,YZi,ZZi)},
先按照Z坐标值从大到小排列,将Z坐标相同的构件划分为同一个集合FZ,
b针对每一个子集合FZi,FZi={Z(XZi,YZi)}(i=0,1,2……),
按照Y坐标坐标值从大到小排列,将Y坐标相同的构件再划分为同一个集合Fy Zi,
Fy Zi(i=0,1,2……),
c针对每一个子集合Fy Zi,Fy Zi={Y(XZi)}(i=0,1,2……),
按照X坐标坐标值从大到小排列。
上述处理方法,可以进一步提高构件识别码的审查效率。
可依据构件类型对所有构件进行分类,如墙、梁、板、柱分类,分别根据构件类型识别码编码标准审查构件类型识别码完整度W分。
W分=J分合格/J分审查
其中:
W分:BIM构件中包括的某个类型的构件的完整度;
J分审查:BIM模型中该类构件的数量;
J分合格:该类构件中,构件类型识别码符合要求的构件数量。
步骤S4:依据审查结果,对所述构件形成可视化显示。
具体包括:
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则对BIM模型中所有构件赋颜色1;
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准、且S总符合标准的构件赋颜色2;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准,且S总不符合标准的构件赋颜色3;
对构件类型识别码和几何顺序识别码至少其一不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色4;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色5。
如审查结果为P编码,赋值方式为:
构件类型识别码完整度W不符合要求,BIM模型中所有构件的P编码赋值为“100”;
构件类型识别码完整度W符合要求,
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准、且S总符合标准的构件,P编码赋值为“011”;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准,且S总不符合标准的构件,P编码赋值为“010”;
对构件类型识别码和几何顺序识别码至少其一不符合标准、且S总不符合标准的构件,P编码赋值为“001”。
对构件类型识别码和几何顺序识别码都不符合标准、且S总不符合标准的构件,P编码赋值为“000”。
依据P编码的结果,可以以三维可视化方式显示审查的BIM模型中的构件,修改方式如下:
P编码=“011”时,构件RGB 为(0,255,0),构件赋绿色;
P编码=“010”时,构件RGB 为(0,0,255),构件赋蓝色;
P编码=“001”时,构件RGB 为(255,255,0),构件赋黄色;
P编码=“100”时,构件RGB 为(255,165,0),构件赋橙色;
P编码=“000”时,其余情况,构件RGB 为(255,0,0),构件赋红色。
当选择查看某个构件时,在可视化显示中会给出该构件审查结果的提示框。
具体实施方式二
在一个具体的实施例中,可依据完整度的值及完整度审查结果对构件类型识别码编码标准进行迭代更新,以提高审查的准确率。图2为本发明具体实施例二的系统执行流程图。
本发明提出一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,包括步骤:
步骤S0:提取BIM模型中每个构件的构件类型识别码Y和几何顺序识别码,其中构件类型识别码Y为构件的类型码,几何顺序识别码为构件特征点的坐标,根据构件类型识别码和几何顺序识别码形成构件的信息总码S总。
步骤S1:审查所述构件类型识别码是否符合构件类型识别码编码标准的要求,并记录符合构件类型识别码编码标准要求的构件的数量,根据上述数量计算所述构件类型识别码完整度W。
步骤S2:若完整度W符合要求,则进入步骤S3,若完整度W不符合要求,则更新构件类型识别码编码标准,返回步骤S1重新计算构件类型识别码完整度W,并再次判断构件类型识别码完整度W是否符合要求。
构件类型识别码编码标准更新条件是,当此次完整度计算结果高于上次完整度计算结果,则更新构件类型识别码编码标准,当此次完整度计算结果等于上次完整度计算结果,则不再更新构件类型识别码编码标准。
一种构件类型识别码编码标准的更新方式可以为:
对于构件类型识别码编码标准中未包含的第一级构件,将构件类型识别码编码标准中的对第一级代码的第9位顺序增加数值2;
对于构件类型识别码编码标准中未包含的第二级构件,将第二级代码的第2位顺序增加数值1。
该更新方式为简单的分类编码标准,仅为一个具体实施方式选择的标准,可根据经验及实际情况增加或减少各项的内容,以提高完整度审查的效率。当第一级构件类型识别码排序到98,可继续向前进位,当第二级构件类型识别码排序到99,仍可根据实际构建新的分类编码标准,避免识别码超范围的情况,以满足实际使用中的需要。
步骤S3:审查每个所述构件的几何顺序识别码和信息总码S总。
步骤S4:依据审查结果,对所述构件形成可视化显示,具体包括:
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则对BIM模型中所有构件赋颜色1;
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准、且S总符合标准的构件赋颜色2;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准,且S总不符合标准的构件赋颜色3;
对构件类型识别码和几何顺序识别码至少其一不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色4;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色5。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,然而本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤S0:提取BIM模型中每个构件的构件类型识别码Y和几何顺序识别码,其中构件类型识别码Y为构件的类型码,几何顺序识别码为构件特征点的坐标,根据构件类型识别码和几何顺序识别码形成构件的信息总码S总;
步骤S1:审查所述构件类型识别码是否符合构件类型识别码编码标准的要求,并记录符合构件类型识别码编码标准要求的构件的数量,根据上述数量计算所述构件类型识别码完整度W;
步骤S2:判断构件类型识别码完整度W是否符合要求,
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,则进入步骤S3;
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则认为BIM模型中所有构件未通过审查,进入步骤S4;
步骤S3:审查每个所述构件的几何顺序识别码和信息总码S总;
步骤S4:依据审查结果,对所述构件形成可视化显示,具体包括:
若所述构件类型识别码完整度W不符合要求,则对BIM模型中所有构件赋颜色1;
若所述构件类型识别码完整度W符合要求,
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准、且S总符合标准的构件赋颜色2;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都符合标准,且S总不符合标准的构件赋颜色3;
对构件类型识别码和几何顺序识别码至少其一不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色4;
对构件类型识别码和几何顺序识别码都不符合标准、且S总不符合标准的构件赋颜色5。
2.根据权利要求1所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述步骤S2进一步包括,若构件类型识别码完整度W不符合要求,则更新构件类型识别码编码标准,返回步骤S1重新计算构件类型识别码完整度W,并再次判断构件类型识别码完整度W是否符合要求。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述构件类型识别码完整度W的计算如下:
W=J合格/J审查
其中:
J审查:BIM模型中所有构件的数量;
J合格:BIM模型中构件类型识别码符合要求的构件的数量。
4.根据权利要求3所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:若构件类型识别码完整度W≤90%,则构件类型识别码完整度W不符合要求。
6.根据权利要求1所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述步骤S3,若构件的构件类型识别码第一级为9位的唯一码,第二级为2位,则构件类型识别码符合要求。
7.根据权利要求1所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述步骤S3中若所述构件的几何顺序识别码单位为毫米,保留3位小数,则几何顺序识别码符合要求。
8.根据权利要求1所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述步骤S3中若所述信息总码S总是为唯一码,则信息总码符合要求。
9.根据权利要求2所述的一种城轨车站BIM模型中构件识别码数字化审查方法,其特征在于:所述构件类型识别码编码标准更新条件是,当此次完整度计算结果高于上次完整度计算结果,则更新构件类型识别码编码标准,当此次完整度计算结果小于或等于上次完整度计算结果,则不再更新构件类型识别码编码标准。
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